DE1127417B - Anordnung bei mehrzelligen Akkumulatorenbatterien zur Verbesserung des Umlaufs des fluessigen Elektrolyten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Verbesserung des Umlaufes des Elektrolyten innerhalb galvanischer Zellen, insbesondere Akkumulatorenbatterien.

Die Forderung nach erhöhter Kapazität und im besonderen nach höherer Kurzentladungskapazität führt zu einer dichteren Einbauweise von Elektroden und Separatoren, die in geringer Stärke ausgeführt werden, um möglichst zahlreiche Elektroden innerhalb einer Zelle unterzubringen.

Diese dichte Einbauweise hat jedoch einen weniger guten Umlauf des Elektrolyten zur Folge. Das heißt der Wechsel des Elektrolyten zwischen den Elektroden geht so langsam vor sich, daß der Forderung nach höherer Kapazität daraus ein ernsthaftes Hindernis entgegensteht.

Durch die Erfindung wird das obengenannte Problem auf eine neue, einfache und betriebssichere Weise gelöst.

Es sind Vorrichtungen bekannt, mit denen Luft in die Aklcumulatorenzellen eingeblasen wird, um eine Bewegung des Elektrolyten zu erreichen. Dieses Verfahren ist mit dem Nachteil verbunden, daß die Bewegung des Elektrolyten unzureichend ist.

Ferner ist es bekannt, einen besseren Umlauf des Elektrolyten durch mit Druckluft getriebenen Mammutpumpen zu erreichen. Hierbei ist es jedoch äußerst schwierig, die zur Verfügung stehende Druckluftmenge gleichmäßig jeder Zelle zuzuleiten und zu verteilen. Außerdem werden verhältnismäßig große Druckluftmengen verbraucht, was besonders, wenn es sich um Unterseebootbatterien handelt, ein großer Nachteil ist.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an jeder der Luft-(Gas-)Zuleitungen (17) eine solche Membranpumpe (5, 7, 9,10,12) angeschlossen ist, welche in beliebig wählbaren Zeitabständen stoßweise eine bestimmt bemessene Menge Luft oder Gas durch die Zuleitung (17) in das Rohr (11) preßt, welche das Rohr so ausfüllt, daß das Gas als Blase in dem Rohr aufsteigt.

Der Antrieb kann dabei z. B. ein Elektromotor oder eine Magnetanordnung sein oder irgendeine andere Quelle, die auf den Kolben in einem hydraulischen Zylinder einer Antriebsvorrichtung oder auf die Membran einer Membranpumpe direkt einwirkt.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 die Antriebsvorrichtung für die einzelnen Membranpumpen, die einen Zylinder 1 mit darin beweglichen Kolben 2 aufweist, der von einer Kraft 3 im Zylinder auf und nieder bewegt wird. 4 ist eine im Anordnung

bei mehrzelligen Akkumulatorenbatterien

zur Verbesserung des Umlaufs

des flüssigen Elektrolyten

Anmelder:
Aktiebolaget Tudor, Stockholm (Schweden)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Mouths, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Krögerstr. 5

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 6. November 1958 (Nr. 10 316)

Erik G. Sundberg, NoI, Osbacken (Schweden),
ist als Erfinder genannt worden

Zylinder 1 flüssigkeitsdicht angeordnete Membran.

Alle Membranpumpen 5 sind mit dem Zylinder 1 durch eine Druckleitung 8 verbunden. Das Einlaßventil in einer Membranpumpe 5 ist mit 9 bezeichnet und die darin flüssigkeitsdicht angeordnete Membran mit 10.

Der Raum 16 unterhalb der Membran 4 im Zylinder 1 der Antriebsvorrichtung ist mit einer zur Druckübertragung geeigneten Flüssigkeit gefüllt, desgleichen die Verteilerleitung 8 und der Raum 6 oberhalb der Membranen in den Membranpumpen 5. Der Raum 7 unterhalb der Membranen 10 ist mit Luft gefüllt und mit einem Ventil 12 abgeschlossen. Eine Zuleitung 17 führt von jeder der Membranpumpen in ein Rohr 11. Das Rohr 11 ist in dem Gefäß einer galvanischen Zelle 13 angeordnet, welche mit einem flüssigen Elektrolyten gefüllt ist und in der sich nicht dargestellte Elektroden und Separatoren befinden.

Der Flüssigkeitsspiegel ist mit 14 bezeichnet. Die Anordnung arbeitet wie folgt.

In beliebig gewählten Zeitabständen werden KoI-ben 2 und Membran 4 der Antriebsvorrichtung durch eine nicht dargestellte Kraft 3 bewegt. Die Flüssigkeit wird dabei durch die Druckleitung 8 in die Membranpumpen 5 gedrückt, und zwar in den Raum 6 oberhalb der Membranen 10. Diese Membranen werden dadurch nach unten ausgebogen, etwa im Sinne der gestrichelten Linien, mit der Folge, daß ein Teil der in den Membranpumpen 5 enthaltenen Luft durch die

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Leitung 17 in das Rohr 11 gedrückt wird und darin in. der Form von Luftblasen 15 aufsteigt. Wenn der Kolben 2 und die Membran 4 der Antriebsvorrichtung 1, 2, 4 ihre Ausgangsstellung wieder einnehmen, fließt die Flüssigkeitsmenge oberhalb der Membranen 10 wieder zurück, wobei die Membranen ihre Ausgangsstellung wieder einnehmen.

Während dieser Phase öffnen sich die Saugventile 9, so daß neue Luft in den Raum 7 unterhalb der Membranen 10 eindringt.

Während der abwärts gerichteten Bewegung der Membranen 10 sind die Ventile 9 geschlossen und die Ventile 12 zu den Luftleitungen 17 geöffnet. Wenn die Membranen 10 ihre tiefste Lage erreicht haben, verschwindet der Druck auf die Ventile 12, die sich schließen. Beim Zurückgehen der Membranen 10 öffnen sich die Ventile 9 bei dem entstehenden Unterdruck, wodurch sich die Kammern 7 unterhalb der Membranen 10 neu mit Luft füllen. Nachdem die Membranen ihre Ausgangslage wieder eingenommen haben, schließen sich die Ventile 9.

Nach einer anderen Ausführungsform gemäß der Fig. 2 wird die Membran 10 jeder Membranpumpe 5 durch direkten Impuls eines Impulsgebers 18 in Bewegung gesetzt.

Bei dieser Ausführungsform ist die Antriebsvorrichtung 1, 2, 4 beispielsweise durch eine nicht dargestellte elektrische Schaltanordnung ersetzt.

Der Vorteil, der die Anordnung nach der Erfindung vor anderen bekannten Anordnungen auszeichnet, besteht in der Hauptsache darin, daß eine gleich große Luftmenge zu den einzelnen Zellen in einer Akkumulatorenbatterie geleitet wird und daß keine Maßnahmen und Maschinen für die Herstellung und Speicherung von Preßluft erforderlich sind. Die Pumpwirkung kann auf einfache Weise innerhalb weiter Grenzen verändert werden. Es ist dann nur nötig, die Frequenz und/oder die Amplitude des Kolbens 2 oder/und der Membranen 10 zu verändern. Dies geschieht in einfacher Weise durch Regulierung der impulsgebenden Anordnungen, die verschiedenster Art sein können.

Mit der Erfindung wird der Umlauf des Elektrolyten in der Weise erhöht, daß Elektrolyt mit den im Rohr 11 aufsteigenden Luftblasen IS in den oberen Teil der Zelle befördert wird. Durch das höhere spe-

zifische Gewicht dringt die Säure leicht zwischen die Elektroden und ersetzt die während der Entladung dort verdünnte Säure. Dieser wirkungsvolle Umlauf des Elektrolyten trägt außerdem dazu bei, die innerhalb der Zellen entwickelte Wärme gleichmäßig zu verteilen.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Anordnung bei mehrzelligen Akkumulatorenbatterien zur Verbesserung des Umlaufs des flüssigen Elektrolyten, bestehend aus in jeder Zelle vertikal angeordneten, an beiden Enden offenen Rohren, welche sich mit ihrem einen Ende in der Nähe des Zellgefäßbodens und mit ihrem anderen in der Nähe der Elektrolytoberfläche befinden und aus zu jedem der Rohre vorgesehene Zuleitungen, durch die mit Hilfe einer Pumpe Luft oder ein anderes Gas, das in dem Rohr aufsteigt, in' die Rohre gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder der Zuleitungen (17) eine Membranpumpe (5) angeschlossen ist, welche in beliebig wählbaren Zeitabständen stoßweise eine derart bemessene Menge Luft oder Gas durch die Zuleitung (17) in das Rohr (11) preßt, daß sie als aufsteigende Blase (15) den Querschnitt des Rohres (11) ausfüllt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder mehrere der Membranpumpen (S) an einer gemeinsamen Antriebsvorrichtung (1, 2, 4) angeschlossen sind (Fig. 1).

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Antriebsvorrichtung (1, 2,4) aus einem flüssigkeitsdichten Gehäuse (1) und einem darin beweglichen und flüssigkeitsdicht angeordneten Kolben (2) und/oder biegsamen Organ (4,10), z. B. einer Membran, besteht, welches auf einer Seite in Kontakt mit einer Flüssigkeit in einer an das Gehäuse angeschlossenen Flüssigkeitsdruckleitung ist (8), an welche alle oder mehrere Membranpumpen (5) angeschlossen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 210 218;
USA.-Patentschrift Nr. 2584117.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 209 555/131 4.62